伏安法测电阻及电表改装资料
(完整word版)(整理)实验电桥,电表改装,伏安法.
实验11 电阻元件的伏安特性［学习重点］1．学习常用电磁学仪器仪表的正确使用及简单电路的联接。
2．掌握用伏安法测量电阻的基本方法及其误差的分析。
3．测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性. ［实验原理]电阻是导体材料的重要特性参数之一。
在生产、维修检测和实验中经常要对电阻进行测量.测量电阻的方法有多种，伏安法是常用的基本方法之一。
所谓伏安法,就是运用欧姆定律，测出电阻两端的电压U 和其上通过的电流I ，根据IU R =即可求得电阻值R 。
也可运用作图法,做出伏安特性图线,从图线上求得电阻的阻值。
对有些电阻器件，其伏安特性图线为直线的称为线性电阻,如常用的碳膜电阻,金属线绕电阻、金属膜电阻等。
另外有些元件，伏安特性图线为曲线，称为非线性元件，如灯泡、晶体二极管、稳压管、热敏电阻等。
非线性电阻元件的电阻值是随外界条件变化的，在一定的条件下只有通过作图法才能反映它的特性。
用伏安法测电阻,原理简单，测量方便，但由于电表内阻接入的影响,会给测量带来一定系统误差，如图4—11—1(a ）和（b ）,分别为电流表内接和电流表外接两种电路。
在电流表内接法中，由于电压表测出的电压值U 包括了电流表两端的电压，因此，测量值要大于被测电阻的实际值。
可见，由于电流表内阻不可忽略，故产生一定的误差。
在电流表的外接法中，由于电流表测出的电流I 包括了流过电压表的电流，因此，测量值要小于实际值。
由可见，由于电压表内阻不是无穷大,故给测量带来一定误差。
上述两种联接电路的方法，都给测量带来一定的系统误差，即测量方法误差.为此，必须对测量结果进行修正。
其修正值为图 4—11—1 (a ）（b ）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==x mA x mA x x mA x x R R R R R I U U I U R 1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+==U x xU x Ux x x R R R R R I I U I U R 1111R x =R x — R其中R 为测量值，R x 为实际值。
培优：伏安法测电阻、电表的改装
伏安法测电阻、电表的改装1有一个未知电阻R x ，用图10中（a ）和（b ）两种电路分别对它进行测量，用（a ）图电路测量时，两表读数分别为6V ，6mA ，用（b ）图电路测量时，两表读数分别为 5.9V ，10mA ，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值R x =______Ω ，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。
2图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，R x 为待测电阻。
如果伏特表的读数是4.50V ，安培表的读数是12.0mA ，电压表的电阻是1.50kΩ，那么，R x 的精确值就是( ) A.0.375Ω B.375Ω C.0.50Ω D.500Ω3（93年高考）一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（ ） A 在R 上串联一比R 小得多的电阻 B 在R 上串联一比R 大得多的电阻C 在R 上并联一比R 小得多的电阻D 在R 上并联一比R 大得多的电阻4（2000年全国高考）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。
（1）画出电路图，标明所用器材的代号。
（2）若选测量数据中的一组来计算r 1，则所用的表达式为r 1= ，式中各符号的意义是： 。
5要用伏安法测量R x 的电阻，已知电压表内阻约几k Ω，电流表内阻约1Ω，若采用甲图的电路，R x 的测量值比真实值＿ （选择“偏大”或“偏小’，），若R x 约为10Ω应采用 ＿（选“甲图”或“乙图”）的电路，误差会比较小．(2)无论是用甲图或乙图测量，都不可避免产生由电表内阻引起的测量误差，有一个研究性学习小 组分别设计了以下的实验方案：学习小组利用如图丙的电路进行测量，主要实验步骤如下：第一步：将电键S 2接2，闭合电键S 1，调节滑动变阻器R P 和R w ,使电表读数接近满量 程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U 1、I 1．①请你写出接着的第二步，并说明需要记录的数据： 。
伏安法测电阻、万用表测电阻、电池电动势和内阻的测量、电表的改装
伏安法测电阻、万用表测电阻、电池电动势和内阻的测量、电表的改装[主要内容]1、伏安法测电阻2、万用表测电阻3、电池电动势和内阻的测量4、电表的改装、扩程、与校准（分压电路的应用）[学习内容]一、伏安法测电阻1）测量原理：由欧姆定律得R=U/I，测出U与I可得R。
2）电流表外接法：如图甲所示，由于电压表的分流，电流表测出的电流比R X中的实际电流要大一些，所以R测<R真。
即当R V>>R X时，我们采用外接电流表的方法，误差较小。
）电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，电压表测出的电压比R X两端的实际电压要大一些，所以R测>R真。
即当R A<<R X时，我们采用内接电流表的方法，误差较小。
4）实验中通常用试接法来判断应采用安培表内接法，还是安培表外接法，如图，先把接头接到a记下安培表的读数I1，伏特表的读数U1，再把接头到b，记下安培表的读数I2，伏特表的读数U2，比较安培表和伏特表的读数变化。
若安培表读数变化大，伏特表读数变化不大，说明伏特表分流作用大，安培表分压作用小，采用安培表内接法误差较小。
若安培表读数变化不大，伏特表读数变化大，说明伏特表分流作用小，安培表分压作用大，采用安培表外接法误差较小。
二、万用表测电阻欧姆表的原理如图。
表头的满偏电流为I g，内阻R g，电池的电动势为e，内阻为r，R为调零电阻，红笔连接表头“+”，黑笔连接表头“－”。
（1）当红黑笔间不接电阻时，I=0（2）使红黑笔短接，调节R，使表头指针满偏，由闭合电路欧姆定律，有： I g= (1)3）在红黑笔间接R x，由闭合电路欧姆定律，有：I= (2)由(1)(2)得R x=( －1)(R g+r+R)可见，每一个I值对应一个R x值，在刻度盘上直接标出与I对应的R x值，就可以从表盘上直接读出R x值，当I= I g时，R x=R g+r+R叫中值电阻，即：R中=R g+r+R=五、电表的改装目的：①掌握电流表的扩程原理*②学习校准电表③复习合压电路无论是伏特表和安培表，它们的核心部件都是一个灵敏的电流表。
实验.测电流表内阻及电表的改装资料
实验12.测电流表内阻及电表的改装实验题，是物理高考的一个方面军，约占高考试卷总分的17%；电学实验又是高考实验题的重点，占实验题分数的50%以上，因为一般两个实验题或力学、电学各一个，或电学、光学各一个；而在电学实验题中，大家对“电阻的测量”和“电源电动势与内电阻的测量”关注较多，而对“电表的改装”实验较少注意，本文来说说“电表的改装”实验题的方方面面。
“电表的改装”实验一般分三步：第一步：电流表（表头）内阻的测量，第二步：把电流表改装为安培表（扩大量程）或电压表，第三步：对改装好的电表进行校准。
一电表内阻的测量方法二电表的改装设微安表的量程为Ig ，内阻为Rg，改装后的量程为I，由图1，根据欧姆定律可得，RS =1nRg(1)设微安表的量程为Ig ，内阻为Rg，欲改装电压表的量程为U，由图2，根据欧姆定律可得，RH = （n-1）Rg（2）三对改装好的电表的校准改装后的电表必须经过校准方可使用。
改装后的电流表和电压表的校准电路分别如图3和图4所示。
高考中对电学实验通常考查：（1）原理的理解（包括原理图）（2）步骤的掌握（3）器材的选择（4）电路的连接（实物图）（5）误差的分析（显性或隐性）等四下面通过例题来说明。
例1．现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为Aμ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成mA1、mA10的两量程电流表。
可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器2R，最大阻值Ωk100电阻箱R'，最大阻值Ω9999定值电阻R，阻值Ωk1；电池E1（1）（2）箱23有同学不理解，待测电流表G （表头）的满偏电流仅为A μ50，为什么要用大电动势的电池和大阻值的滑动变阻器呢？这要从半偏法测电流表的内阻的误差分析谈起。
因为第二步中认为电阻箱R 1分流一半，也就是认为第二步与第一步中干路电流相等。
怎么会相等呢？明明是总电阻发生了变化（并联了电阻箱R ’），这就要求并联了电阻箱R ’后对总电阻的影响可以忽略不计。
(完整word版)伏安法测电阻
实验七 伏安法测电阻Experiment 7 Determining resistance using the Volt-ampere method 用电压表测得某电阻两端的电压U 及用电流表测得通过该电阻的电流强度I ，由欧姆定律即可求出该电阻的阻值R 。
此方法称为伏安法。
伏安法原理简单、测量方便。
但由于存在电表的接入而造成的方法误差以及电表本身具有的仪器误差，使测量结果出现一定的不确定度。
只要我们采用合适的接法，引入相应的修正公式，并正确使用电表，就可将测量的不确定度控制在一定的范围内。
实验原理Experimental principle1. 方法误差method error根据电流表与电压表相互位置的不同，有两种接线方法，一是电流表在电压表的内侧图1（a ）所示的接线方法称为内接法；二是电流表在电压表的外侧图1（b ）所示的接线方法称为外接法。
在外接法中，电压表的读数U 等于电阻R X 两端的电压U X ；电流表的读数I 不等于I X ，而是I = I X + I V 。
利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：IUR =测V X X I I U += （1）而待测电阻的实际值为： XXX I U R =（2）对比（1）、（2）式可知：采用外接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏小，图1（a ）内接法图1（b ）外接法且测量的相对误差为：VX XXXR R R R R R E +-=-=测外,式中的负号是由于测R ﹤XR 而引起的。
当利用外接法测电阻时，待测电阻阻值用下面修正公式来进行计算：VVX X X R U I UI I UI U R -=-==（3）式中U,I 为外接法测量时电压表、电流表的读数，V R 为电压表的内阻。
在内接法中，电流表的读数I 为通过待测电阻R X 的电流I X ；电压表的读数U 不是待测电阻R X 两端电压U x ，而是A X U U U +=；利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：I UV R =测XAX I U U +=A X R R += （4）由此知：采用内接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏大，且测量的相对误差为：XAXXR R R R R E =-=测内。
伏安法测电阻万用表测电阻电池电动势和内阻的测量电表的改装
伏安法测电阻、万用表测电阻、电池电动势和内阻的测量、电表的改装[主要内容]1、伏安法测电阻2、万用表测电阻3、电池电动势和内阻的测量4、电表的改装、扩程、与校准（分压电路的应用）[学习内容]一、伏安法测电阻1）测量原理：由欧姆定律得R=U/I，测出U及I可得R。
2）电流表外接法：如图甲所示，由于电压表的分流，电流表测出的电流比R X中的实际电流要大一些，所以R测<R真。
即当R V>>R X时，我们采用外接电流表的方法，误差较小。
）电流表内接法：如图乙所示，由于电流表的分压，电压表测出的电压比R X两端的实际电压要大一些，所以R测>R真。
即当R A<<R X时，我们采用内接电流表的方法，误差较小。
4）实验中通常用试接法来判断应采用安培表内接法，还是安培表外接法，如图，先把接头接到a记下安培表的读数I1，伏特表的读数U1，再把接头到b，记下安培表的读数I2，伏特表的读数U2，比较安培表和伏特表的读数变化。
若安培表读数变化大，伏特表读数变化不大，说明伏特表分流作用大，安培表分压作用小，采用安培表内接法误差较小。
若安培表读数变化不大，伏特表读数变化大，说明伏特表分流作用小，安培表分压作用大，采用安培表外接法误差较小。
二、万用表测电阻欧姆表的原理如图。
表头的满偏电流为I g，内阻R g，电池的电动势为e，内阻为r，R为调零电阻，红笔连接表头“+”，黑笔连接表头“－”。
（1）当红黑笔间不接电阻时，I=0（2）使红黑笔短接，调节R，使表头指针满偏，由闭合电路欧姆定律，有：I g= (1)3）在红黑笔间接R x，由闭合电路欧姆定律，有：I= (2)由(1)(2)得R x=( －1)(R g+r+R)可见，每一个I值对应一个R x值，在刻度盘上直接标出与I对应的R x值，就可以从表盘上直接读出R x值，当I= I g时，R x=R g+r+R叫中值电阻，即：R中=R g+r+R=五、电表的改装目的：①掌握电流表的扩程原理*②学习校准电表③复习合压电路无论是伏特表和安培表，它们的核心部件都是一个灵敏的电流表。
高中物理伏安法测电阻之电表的改装优秀课件
R0 Rx
A1 A2
R
2、用电压表替代电流表
例 3 使用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值( 900－ 1000Ω) 。 电源 E，具有一定内阻， 电动势约为 9.0V； 电压表 V1 ，量程为 1.5V，内阻 r1 = 750Ω； 电压表 V2 ，量程为 5V，内阻 r2 = 2500Ω； 电流表A ,量程为3A,内阻RA=100Ω 滑动变阻器 R最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关 K，导线假设干。 测量中要求电压表的读数不小于其量程的 1 /3。 试画出测量电阻 Rx 的一种实验电路原理图
电流表 A2 ( 量程 500μA，内阻 r2 = 750Ω) ;
电压表 V ( 量程 10V，内阻 r3 = 10kΩ) ; 电阻 r1 ( 阻值约 100Ω，作保护电阻用) ; 滑动变阻 器 r2 ( 总阻值约 50Ω) 电源 E( 电动势 1.5V，内阻很小) ; 电键 S，
解析: 此题给出了电压表和电流表，假设采用以下图所示的电路进行测量时，电压表的示 数不到量程的 1 / 20，测量值不准确，因为电表的示数没有接近量程的1/3以上。
分析：
V2 V1
X
V1 V2
√
V2 V1
√
V1 V2
X
解析: 该题目是用伏安法测未知电阻 Rx 的阻值，显然此题目给出电流表不符 合题目的要求，我们不难发现此题里面两个电压表，而且电压表的内阻都是的， 用电压表的读数除以本身的内阻就可得到通过自身的电流了，因此，我们完全 可以把电压表当电流表来使用
×
因此，用上图所示的电路不能较准确的测量 A1 的 内阻。这时候我们可以把电阻的电流 表 A2 当做电压表来使用，电流表 A2 两端的电压可以由其示数和内阻推算出来，A2 两端的电压也就是 A1 两端的电压这样就可以较准确的测量出 A1 的内阻了。
第二章 3 课时2 电压表和电流表的改装 伏安法测电阻的两种电路
课时2电压表和电流表的改装伏安法测电阻的两种电路[学习目标] 1.掌握将小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理.2.认识伏安法测电阻的两种电路.3.理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择和应用．一、电压表和电流表的改装1．小量程电流表G(表头)的三个参量2．电表改装原理(1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图1所示：图1(2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图2所示：图2二、伏安法测电阻的两种电路1．电流表外接法如图3甲所示，电压表测的电压等于电阻两端的电压，电流表测的电流大于通过电阻的电流，计算得出的电阻值小于电阻的真实值．图32．电流表内接法如图乙所示，电流表测的电流等于通过电阻的电流，电压表测的电压大于电阻两端的电压，计算得出的电阻值大于电阻的真实值．3．待测电阻较小时，通常采用外接法；待测电阻较大时，通常采用内接法．1．判断下列说法的正误．(1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电压．(√)(2)电流表中并联的电阻的作用是分去一部分电压．(×)(3)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．(×)(4)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后，电阻和电流表两端的电压相等．(√)(5)测量小电阻时采用电流表内接法误差较小．(×)2．某同学在进行电阻测量时，需要将一满偏电流为50 μA、内阻阻值为800 Ω的小量程电流表G改装成量程为3 V的电压表，则需要选择一个阻值为________Ω的电阻与这一电流表________(选填“串”或“并”)联．答案 5.92×104串解析设小量程电流表的内阻为R g，量程为I g，需要串联电阻的阻值为R，电压表改装的原理图为：改装电压表需要串联大电阻来分压，根据串联电路规律：I g(R g＋R)＝3 V，代入数据可得：R＝5.92×104Ω一、电压表和电流表的改装(1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何将该电流表改装成大量程的电压表？(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何将该电流表改装成大量程的电流表？答案(1)三个参数：内阻R g、满偏电流I g、满偏电压U g.U g＝I g R g.(2)需将表头串联一个阻值较大的分压电阻，改装成大量程的电压表．(3)需将表头并联一个阻值较小的分流电阻，改装成大量程的电流表．电压表、电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装小量程电流表G改装成成大量程电压表V 大量程电流表A电路结构R 的作用 分压 分流 扩大量程 的计算 U ＝I g (R ＋R g ) R ＝UI g －R gI g R g ＝(I －I g )R R ＝I gI －I g R g电表的 总内阻R V ＝R g ＋R R A ＝RR gR ＋R g使用并联在被测电路两端，“＋”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入例1 有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω 解析 由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V(1)改装成量程为0～3 V 的电压表，当达到满偏时，分压电阻R 的电压U R ＝U －U g ＝2.97 V 所以分压电阻R ＝U R I g ＝2.970.003 Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V ＝R g ＋R ＝1 000 Ω.(2)改装成量程为0～0.6 A 的电流表，当达到满偏时，分流电阻R 的电流I R ＝I －I g ＝0.597 A 所以分流电阻R ＝U gI R≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A ＝R g RR g ＋R≈0.05 Ω.例2 图4为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O 、A 两接线柱时，量程为0～3 V ；当使用O 、B 两接线柱时，量程为0～15 V ，已知电流计的内阻R g ＝500 Ω，满偏电流I g ＝100 μA.求分压电阻R 1和R 2的阻值．图4答案 2.95×104 Ω 1.2×105 Ω解析 当使用O 、A 两接线柱时，量程为0～3 V ，即当U OA ＝3 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部只有R 1与“表头”串联，R 2不起作用，所以R 1＝U OAI g －R g ，代入数据得R 1＝2.95×104 Ω；当使用O 、B 两接线柱时，量程为0～15 V ，即当U OB ＝15 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部R 1、R 2与“表头”串联，所以R 2＝U OBI g －R g －R 1，代入数据得R 2＝1.2×105 Ω.例3 (多选)(2020·田家炳中学高二上期中)如图5所示是有两个量程的电流表，当分别使用a 和b 、a 和c 接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0～1 A ，另一个量程为0～0.1 A ，表头内阻R g ＝200 Ω，满偏电流I g ＝2 mA ，则( )图5A ．当使用a 、b 时量程为0～1 AB ．当使用a 、c 时量程为0～1 AC ．电阻R 1的值约为0.41 ΩD ．电阻R 2的值约为0.41 Ω 答案 AC解析 表头改装成电流表时需并联分流电阻，且分流电阻越小，改装后量程越大，可知使用a 、b 时量程为0～1 A ，使用a 、c 时量程为0～0.1 A ，故A 正确，B 错误；由并联电路各支路两端电压相等可得I g (R 2＋R g )＝(I 1－I g )R 1，I g R g ＝(I 2－I g )(R 1＋R 2)，又I g ＝2 mA ，I 1＝1 A ，I 2＝0.1 A ，解得R 1≈0.41 Ω，R 2≈3.67 Ω，故C 正确，D 错误． 二、电流表的内接法和外接法 1．两种接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数U V＝U R＋U A＞U R电流表示数I A＝I RR测＝U VI A＞U RI R＝R真电压表示数U V＝U R电流表示数I A＝I R＋I V＞I RR测＝U VI A＜U RI R＝R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当R x≫R A时，采用内接法，当R x≪R V时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”．(2)公式计算法当R VR x<R xR A即当R x＞R A R V时，用电流表内接法，当R VR x>R xR A即当R x＜R A R V时，用电流表外接法，当R x＝R A R V时，两种接法效果相同．(3)试触法：如图6，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法．图6例4用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R的阻值．某次按照如图7所示电路的测量情况：电流表的示数是5 mA，电压表的示数是2.5 V．则()图7A．电阻R的值为500 ΩB．电阻R的值略大于500 ΩC．电阻R的值略小于500 ΩD．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确答案 C解析 根据欧姆定律可得：R ＝U I －R A ＝ 2.55×10－3 Ω－R A ＝500 Ω－R A ，即电阻R 的值略小于500 Ω，故C 对，A 、B 错；由R ≫R A 可知采用电流表内接的方法测量比较精确，故D 错． 针对训练 (2019·清华附中期中)某同学用如图8甲所示电路测量电阻R x ，R x 的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻R x 的阻值约为1 Ω，应采用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路，误差会比较小．图8答案 偏小 甲解析 电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为电压表和电阻的电流之和，即测得的电流偏大，根据欧姆定律知，测得的电阻偏小．若被测电阻R x 的阻值约为1 Ω，该电阻远小于电压表内阻，故用电流表外接法测量误差较小，应采用题图甲所示电路．1．(电压表的改装)一只电流表的满偏电流I g ＝2 mA ，内阻R g ＝500 Ω，把它改装成量程为0～3 V 的电压表，下列说法中正确的是( ) A ．需串联一个1 500 Ω的电阻 B ．需串联一个1 000 Ω的电阻 C ．需并联一个1 000 Ω的电阻 D ．改装后，电压表的内阻为1 000 Ω 答案 B2．(电流表的改装)一电流表G 的满偏电流I g ＝2 mA ，内阻为100 Ω.要把它改装成一个量程为0.4 A 的电流表，则应在电流表G 上( ) A ．并联一个0.5 Ω的电阻 B ．并联一个100 Ω的电阻 C ．串联一个0.5 Ω的电阻 D ．串联一个100 Ω的电阻 答案 A3．(电表的改装)两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的，表的量程是5 V ，表的量程是15 V ，把它们串联起来接入电路中，则( ) A ．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B ．它们的示数之比为1∶3，指针偏转角度相等 C ．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1∶3 D ．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3 答案 B解析 由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．4．(电表的改装)(2019·重庆市高二期末)用伏安法测某一电阻：电压表示数为U ，电流表示数为I ，电阻测量值R ＝UI .如果采用如图9甲所示的电路，测量值为R 1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R 2，电阻的真实值为R 真，它们之间的关系是：R 1____R 真，R 2______R 真(填“>”“＝”或“<”)，这种误差属于________误差．图9答案 < > 系统解析 题图甲中电压表测量值为真实值，由于电压表分流作用电流表测量值偏大，故电阻测量值偏小；题图乙中电流表测量值为真实值，由于电流表分压作用电压表测量值偏大，故电阻测量值偏大，所以有R 1<R 真，R 2>R 真，这种误差属于系统误差．考点一 电表的改装1．(多选)关于将表头G 改装成大量程电流表或电压表，下列说法正确的是( ) A ．改装成电压表时应给表头串联一个阻值较大的电阻 B ．改装成电流表时应给表头并联一个阻值较小的电阻 C ．改装后表头G 自身的电阻会发生变化 D ．改装后表头G 本身的参量均不会发生变化2．(2019·大同阳高一中期末)一个电流表的满偏电流I g ＝1 mA ，内阻为500 Ω，要把它改装成一个量程为10 V 的电压表，则应在电流表上( ) A ．串联一个10 kΩ的电阻 B ．并联一个10 kΩ的电阻 C ．串联一个9.5 kΩ的电阻 D ．并联一个9.5 kΩ的电阻 答案 C解析 把电流表改装成电压表，需要串联一个电阻分压，根据欧姆定律可得串联电阻阻值：R ＝U I g －R g ＝100.001Ω－500 Ω＝9 500 Ω＝9.5 kΩ，选C.3．(2019·马鞍山第二中学期末)磁电式电流表(表头)允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，其内阻R g ＝30 Ω，满偏电流I g ＝5 mA ，要将它改装成量程为0～3 A 的电流表，所做的操作是( ) A ．串联一个570 Ω的电阻 B ．并联一个570 Ω的电阻 C ．串联一个0.05 Ω的电阻 D ．并联一个0.05 Ω的电阻 答案 D解析 改装成电流表是要利用并联电路的分流原理扩大电流表的量程，根据欧姆定律可得：R 并＝I g R g I －I g ＝5×10－3×303－5×10－3Ω≈0.05 Ω，故选D.4．如图1所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G 和一个电阻箱R 组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )图1A ．G 甲是电流表，R 增大时量程增大B ．G 甲是电压表，R 增大时量程增大C ．G 乙是电流表，R 增大时量程增大D ．G 乙是电压表，R 增大时量程增大解析由题图甲可知，甲中G与电阻箱R并联，G甲是电流表，R增大时，电阻箱分担的电流减小，电流表量程减小，故A、B错；由题图乙可知，G与电阻箱R串联，G乙是电压表，R增大时，电阻箱分担的电压增大，电压表量程增大，故C错，D对．考点二电流表的内、外接5.(多选)用如图2所示的电路测量待测电阻R x的阻值时，下列由电表产生误差的说法中，正确的是()图2A．电压表的内电阻越小，测量越精确B．电流表的内电阻越小，测量越精确C．电压表的读数大于R x两端真实电压，R x的测量值大于真实值D．由于电流表的分流作用，使R x的测量值小于真实值答案BC解析该电路中电流表的读数为通过R x的电流的真实值，电压表的读数为R x两端的电压与电流表的电压之和，大于R x两端的真实电压，根据欧姆定律知，R x的测量值大于真实值，C 对，D错；该电路中，R x的测量值实际为R测＝R x＋R A，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对．6．(多选)在图3中，甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是()图3A．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B．甲中R测>R真，乙中R测<R真C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R≪R V，故此法测较小电阻更好D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫R A，故此法测较大电阻更好答案ACD解析题图甲叫做电流表的外接法，题图乙叫做电流表的内接法，A正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R ＝UI 可知，R 测＜R 真，R 越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由R ＝UI 知R 测＞R 真，R 越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B 错误，C 、D 正确．7.(多选)用伏安法测未知电阻R x 时，若不知R x 的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按图4所示接好，只空出电压表的一个接头K ，然后将K 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则( )图4A ．若电流表示数有显著变化，K 应接aB ．若电流表示数有显著变化，K 应接bC ．若电压表示数有显著变化，K 应接aD ．若电压表示数有显著变化，K 应接b 答案 BC解析 若K 从a 移到b 时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用明显，K 应接在b 处，故A 错误，B 正确；若K 从a 移到b 时，电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K 应接在a 处，故C 正确，D 错误．8．(2019·黄骅中学高二上月考)分别用如图5所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值，图甲两表的示数分别为3 V 、4 mA ；图乙两表的示数分别为4 V 、3.8 mA ，则待测电阻R x 的真实值( )图5A ．略小于1 kΩB ．略小于750 ΩC ．略大于1 kΩD ．略大于750 Ω答案 D解析 两种电路电压表示数变化更明显，说明电流表分压作用大，则采用电流表外接法误差较小，即采用题图甲电路误差小，根据欧姆定律可得，题图甲R x 的测量值为R x ＝U I ＝3 V 4 mA＝750 Ω，且其真实值略大于此测量值，D正确．9.一电压表由电流表G和电阻R串联而成，如图6所示．若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以改进()图6A．在R上串联一个比R大得多的电阻B．在R上串联一个比R小得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻答案 D解析若电压表读数总比准确值稍小一些，说明电流偏小，即串联电阻R稍大些，应在R上并联一个比R大得多的电阻，D正确．10.如图7所示用电压表和电流表测电阻，R x为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么R x的精确值为()图7A．457 ΩB．350 ΩC．360 ΩD．1 200 Ω答案 A解析通过电压表的电流I V＝UR V＝ 3.501.50×103Ω＝73×10－3A，则R x＝UI x＝ 3.50(10.0－73)×10－3Ω≈457 Ω，故选A.11．(多选)如图8是两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0～5 V，当使用A、C两个端点时，量程是0～15 V，已知表头内阻R g＝300 Ω，满偏电流I g为1 mA，则()图8A．R1＝4.7×103ΩB．R1＝5×103ΩC．R2＝1×104ΩD．R2＝1.5×104Ω答案AC解析 R 1＝U 1I g －R g ＝51×10－3Ω－300 Ω＝4.7×103 Ω， R 2＝U 2I g －R g －R 1＝151×10－3 Ω－300 Ω－4.7×103 Ω＝1×104 Ω，A 、C 正确． 12．如图9所示，用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A 和电压表V ，分别将其串联和并联在一起，然后接入电路中．通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是( )图9A ．图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等B ．图甲中电压表的指针偏角比电流表的小C ．图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等D ．图乙中电压表的指针偏角比电流表的小答案 D解析 题图甲中，由于电流表中的电流计是并联在电路中，电压表中的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，由于电流表中的定值电阻分流，通过电流表中电流计的电流小于通过电压表中电流计的电流，所以电压表的指针偏角比电流表的大，A 、B 错误；题图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻分压，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以题图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，C 错误，D 正确．13.(多选)如图10所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A 1(0～3 A)和电流表A 2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是( )图10A ．A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏B ．A 1的指针还没有满偏，A 2的指针已经满偏C ．A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.6 AD ．A 1的读数为1 A 时，干路中的电流为1.2 A答案 AD解析 电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，则流过两表头的电流相等，A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏，A 正确，B 错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.2 A ，干路中的电流为1.2 A ，C 错误，D 正确．14.在如图11所示的电路中，小量程电流表G 的内阻R g ＝100 Ω，满偏电流I g ＝1 mA ，R 1＝900 Ω，R 2＝100999Ω.图11(1)当S 1和S 2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(2)当S 1和S 2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？答案 (1)电压表 0～1 V (2)电流表 0～1 A 解析 (1)S 1和S 2均断开时，电阻R 1与小量程电流表G 串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻R V ＝R g ＋R 1＝1 000 Ω，所以电压表两端的电压最高为：U ＝I g R V ＝0.001×1 000 V ＝1 V ，即改装成的电压表的量程为0～1 V .(2)S 1和S 2均闭合时，电阻R 1被短路，电阻R 2与小量程电流表G 并联，组成较大量程的电流表．当小量程电流表G 满偏时，通过R 2的电流为：I R 2＝I g R g R 2＝0.001×100100999A ＝0.999 A ，故改装成的电流表的电流最大为I ＝I R 2＋I g ＝0.999 A ＋0.001 A ＝1 A ，即改装成的电流表的量程为0～1 A.。
电学实验-电流表和电压表、伏安法测电阻
电学实验电流表和电压表、伏安法测电阻要点一电流表与电压表的改装和使用即学即用1.如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是 A,对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针示数为A;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针示数为A.图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过V,每小格表示 V,图中指针示数 V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示V,图中指针示数 V.答案对图甲:0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 对图乙:3.0 0.1 2.20 0.5 11.0要点二伏安法测电阻即学即用2.用伏安法测金属电阻R x（约为5Ω）的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几千欧,量程为3 V,电源电动势为9 V,滑动变阻器的阻值为0～6Ω,额定电流为5 A,试画出测量R x的原理图.答案见右图题型1 测量电路的选择问题【例1】用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000Ω,电流表内阻为0.5Ω.（1）当测量100Ω左右的电阻时,宜采用电路.（2）现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为Ω,真实值为Ω.答案（1）甲（2）20 20.08题型2 滑动变阻器接法的选择【例2】用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验,备有器材规格如下:①待测电阻R x（约100Ω）②直流毫安表（量程0～10 mA,内阻50Ω）③直流电压表（量程0～3 V,内阻5 kΩ）④直流电源（输出电压4 V,允许最大电流1 A）⑤滑动变阻器（阻值范围0～15Ω,允许最大电流1 A）⑥电键1个,导线若干根据器材的规格和实验要求,画出正确的电路图.答案见下图题型3 电表改装问题【例3】如果两个电流表的满偏电流均为I g=3 mA,内阻R g=100Ω,欲将其改装成量程分别为3 V和15 V 的电压表,则:（1）分别串联的电阻R1和R2为多大?（2）将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时,指针的偏角θ1和θ2有何关系,示数U1和U2有何关系?答案（1）900Ω 4 900Ω（2）θ1=θ 2 U1∶U2=1∶51.（2009·扬州模拟）用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（）A.图（a）中的A1、A2的示数相同B.图（a）中的A1、A2的指针偏角相同C.图（b）中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图（b）中的A1、A2的指针偏角相同答案B2.某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表接a点,读得两表示数分别为U1=3.0 V,I1=3.0 mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9 V,I2=4.0 mA,如图所示.由此可知电压表应接到点误差较小,测得R x的值应为Ω.答案 a 1 0003.测一个阻值约为25 kΩ的电阻,备有下列器材:A.电流表（量程100μA,内阻2 kΩ）B.电流表（量程500μA,内阻300Ω）C.电压表（量程10 V,内阻100 kΩ）D.电压表（量程50 V,内阻500 kΩ）E.直流稳压电源（电动势15 V,允许最大电流1 A）F.滑动变阻器（最大电阻1 kΩ,额定功率1 W）G.电键、导线若干（1）电流表应选 ,电压表应选 .（2）画出测量R x的原理图.答案（1） B C（2）电流表内接,分压式如右图所示4.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组（3 V,内阻1Ω）B.电流表（0～3 A,内阻0.012 5Ω）C.电流表（0～0.6 A,内阻0.125Ω）D.电压表（0～3 V,内阻3 kΩ）E.电压表（0～15 V,内阻15 kΩ）F.滑动变阻器（0～20Ω,额定电流1 A）G.滑动变阻器（0～2 000Ω,额定电流0.3 A）H.开关、导线（1）上述器材中应选用的是 .（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表接法.（填“内”或“外”）（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I= A,U= V.（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5 A 范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻R x 的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.答案 （1）A 、C 、D 、F 、H （2）外 （3）0.482.20（4）见右图第6课时 电学设计性实验要点一 测量电阻的特殊方法即学即用1.测电流表和电压表的内阻,如果有可以作为标准的已知电阻的电表,都可以使用比例法.请分别画出你设计的用比例法测它们内阻的电路图,并说明需要测量的物理量,写出用测量量表示电表内阻的公式. 答案 电压表可显示电阻两端的电压值,电流表可显示电阻中通过的电流,所以测电流表内阻应把两电流表并联,测电压表内阻应把两电压表串联,电路图分别如下图甲、乙所示.测电流表内阻时,应调节滑动变阻器R 1,使两电流表的指针都有较大偏转,记录下两电流表的示数I 1和I 2,根据并联电路分流原理,若已知电流表A 1的内阻为r 1,则电流表A 2的内阻r 2=121r I I .测电压表内阻时,应调节滑动变阻器R 2,使两电压表的指针都有较大偏转,记录下两电压表的示数U 1和U 2,根据串联电路分压原理,若已知电压表V 1的内阻r 1,则电压表V 2的内阻r 2=12U U r 1.要点二 设计性电学实验即学即用2.现有一阻值R =10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表盘上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧）.要求: （1）画出实验电路图.（2）简要写出完成接线后的实验步骤.（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式r = .答案 （1）电路图如右图所示 （2）实验步骤为:①断开开关,记下电压表偏转格数N 1 ②合上开关,记下电压表偏转格数N 2 ③利用公式r R N N N 221-计算电源内阻,式中R =10.0Ω.（3）R N N N 221-题型1 仪表的选择【例1】实验室中现有器材如右图所示有:电池E ,电动势约10 V , 内阻约1Ω;电流表A 1,量程约10 A ,内阻r 1约为0.2Ω;电流 表A 2,量程300 mA ,内阻r 2约5Ω;电流表A 3,量程250 mA ,内 阻r 3约5Ω;电阻箱R 1;最大阻值999.9Ω,最小阻值改变量为0.1Ω;滑动变阻器R 2,最大值100Ω;开关S ;导线若干.要求用下图所示的电路测量图中电流表A 的内阻.（1）在所给的三个电流表中,哪几个可以用此电路精确测出其内阻? （2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路.（3）你要读出的物理量是 .用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 . 答案 该题要求根据电路图设想出实验原理.属于有一定提示的设计型实验.与我们学过的伏安法测电阻相比较,这里被测电阻是电流表的内阻,它能显示出通过自身的电流,因此只要知道其上的电压就行,但没有电压表,却有另一只电流表.根据电路图可以看出,图中表A 是被测表,则其上电压就是电阻箱上电压,利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压,这样就可以求出电流表的内阻. （1）电流表A 1不能精确测出其内阻,因这时图中的电流表A ′应为A 2、A 3中的一只,这使得电流表A 1中的电流不能超过300 mA ,其指针的偏转极其微小,误差很大.而A 2、A 3可用此电路精确测出其内阻. （2）若测r 3,实物连线如下图所示.（3）根据前面的分析,要读出的物理量是A 、A ′两电流表的示数I 、I ′和电阻箱的阻值R 1,待测内阻的计算公式是r 待=1R II I -'.题型2 实物连线题【例2】为了测定电流表A 1的内阻,采用如图所示的电路.其中:A 1是待测电流表,量程为300μA ,内阻约为100Ω; A 2是标准电流表,量程是200μA ;R 1是电阻箱,阻值范围是0～999.9Ω; R 2是滑动变阻器; R 3是保护电阻;E 是电池组,电动势为4 V ,内阻不计; S 1是单刀单掷开关,S 2是单刀双掷开关.（1）根据电路上图所示,请在下图中画出连线,将器材连接成实验电路.（2）连接好电路,将开关S 2扳到接点a 处,接通开关S 1;调整滑动变阻器R 2,使电流表A 2的读数是150μA ;然后将开关S 2扳到接点b 处,保持R 2不变,调整变阻箱R 1,使电流表A 2的读数仍是150μA .若此时电阻箱各旋钮的位置如下图所示,电阻箱R 1的阻值是 Ω ,则待测电流表A 1的内阻R g = Ω.（3）上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R 2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R 3应选用（ ）A .200 k ΩB .20 k ΩC .15 k ΩD .150 k Ω（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器（填写阻值相应的字母）是最佳选择.A.1 kΩB.5 kΩC.10 kΩD.25 kΩ答案（1）见下图（2）86.3 86.3 （3）B （4）C题型3 数据处理问题【例3】要描绘某电学元件（最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V）的伏安特性曲线,设计电路如图所示.图中定值电阻R为1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5Ω;电压表（未画出）量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计.（1）实验时有两个滑动变阻器可供选择:a.阻值0～200Ω,额定电流0.3 Ab.阻值0～20Ω,额定电流0.5 A本实验应选用的滑动变阻器是（填“a”或“b”）.（2）正确接线后,测得数据如下表:①根据以上数据,电压表是并联在M与之间的（填“O”或“P”）.②根据以上数据,在下图中画出该元件的伏安特性曲线.（3）在下图上画出待测元件两端电压U MO随MN间电压U MN变化的示意图为（无需数值）.答案（1）a（2）①P ②见下图（3）见右图1.某同学使用了如下器材:电源E（电动势12 V）;电压表V（量程为15 V,内阻约15 kΩ）;电流表A（量程100 mA,内阻约10Ω）;滑动变阻器（最大电阻为50Ω）;单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图所示,已知小灯泡的额定电压为12 V.（1）请在下面的虚线方框中画出此实验电路.（2）根据设计的电路图在下图中连接实物图.（3）由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额= W,小灯泡电阻的变化特性为 .答案（1）、（2）如下图所示（3）1.15（1.14～1.16）灯泡电阻随电压升高而增大（或随温度升高而增大;或电压越高时电阻增大越快）.2.（2009·大同质检）现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如右图所示的电路进行实验,图中电流表的内阻R A已经测出,阻值为5Ω,R为电阻箱,阻值范围0～999.9Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.（1）实验室备用的定值电阻R0有以下几种规格.A.10 ΩB.50ΩC.150 ΩD.500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好 .（2）该同学接入符合要求的R0后,闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如下图所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E= V,内阻r= Ω.答案（1）C （2）10 453.某实验小组在实验室中测定一节干电池的电动势和内阻,他们观察实验桌上备用的器材编号如下:A.干电池（电动势E约为1.5 V,内电阻r约为1.0Ω）B.电流表G（满偏电流3.0 mA,内阻R g=10Ω）C.电流表A（量程0～0.6 A,内阻约为0.5Ω）D.滑动变阻器R（0～20Ω,10 A）E.滑动变阻器R′（0～100Ω,1A）F.定值电阻R2=990ΩG.开关S和导线若干（1）为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是 .（填写器材编号）（2）请在虚线框内画出他们采用的实验原理图.（标注所选择的器材的符号）（3）该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图象法分析处理数据,请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度,做出相应的图线.（4）根据图线求出电源的电动势E= （保留三位有效数字）,电源的内阻r=（保留两位有效数字）.答案（1）D（2）如右图所示（3）如右图所示（4）1.47（1.46～1.48）0.82（0.80～0.90）1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡标有“6 V,3 W”,其他可供选择的器材有:电压表V1（量程6 V,内阻20 kΩ）;电压表V2（量程20 V,内阻60 kΩ）;电流表A1（量程3 A,内阻0.2Ω）;电流表A2（量程0.6 A,内阻1Ω）;滑动变阻器R1（0～1 000Ω,0.5 A）;滑动变阻器R2（0～20Ω,2 A）;学生电源E（6～8 V）;开关S及导线若干.实验中要求电压表在0～6 V范围内读取并记录下11组不同的电压值U和对应的电流值I,见下表.（1）在下面方框中画出实验所用的电路图,并注明所选器材的符号.（2）在图中,画出伏安特性曲线.如果将本题中的小灯泡接在电动势E=1.5 V,内阻r=2.0Ω的电池的两端,则小灯泡的实际功率是多少?（3）该实验画出的伏安特性曲线在电压较高段和电压较低段相比,哪段的系统误差较大?为什么?答案（1）电路图如下图所示.（2）伏安特性曲线如下图所示0.28 W（3）电压较高时,灯泡消耗的功率较大,灯丝温度高,其电阻大,由于是外接法,故这时电压表的分流较大,所以电流的测量值偏大,故系统误差较大.2.学习了“欧姆定律”以及电路的知识后,李阳同学要帮妈妈制作一个自动控温孵化器,他到电子商城买了一只标称值为220Ω的半导体热敏电阻,由于不知道该电阻的温度特性,为此,他做了如下实验.（1）在室温下（约25℃）他正确使用多用表的欧姆挡测该热敏电阻的阻值,表的示数如右图所示,可判定李阳同学测量时选用的是挡,表的读数是Ω.（2）李阳同学要通过改变热敏电阻的温度并用伏安法测热敏电阻的阻值来研究热敏电阻的温度特性,他准备了如下器材:蓄电池（电动势为6 V,内阻不计）及电键伏特表（量程为0～6 V,内阻很大）安培表（量程为0～20 mA,内阻R g=10Ω）定值电阻R0（R0=5Ω）下列图中给出四个电路,其中李阳应该选择的是 .（3）李阳同学得到的实验数据如下表请你根据这些数据在下图所示的坐标纸上画出这个热敏电阻的电阻值随温度变化的关系图象（R—t图象）.（4）下图是李阳同学利用这个热敏电阻制成的孵化器温度控制电路,其中控制电路的输入端A、B内接电路可等效为一个电动势为2.0 V,内阻为100Ω的电源,当通过热敏电阻R的电流大于等于2.0 mA时,控制电路动作,输出端的开关断开,加热器停止加热.孵化小鸡时,要求孵化箱恒温在39.5℃,为此,李阳将孵化箱的最高温度设定为40℃;为使恒温箱能在40℃时控制电路动作,定值电阻R0的阻值应为Ω.答案（1）×10 260 （2）D（3）R—t图象如右图所示.（4）7553.如果某研究性学习小组在研究某种用半导体材料做的用电器件Z的导电规律时,用电压表、电流表测得其两端电压与通过其中的电流的关系如下表所示:所用的器材规格:电压表（0～3～15 V,内阻30 kΩ）电流表（0～0.6～3 A,内阻4Ω）滑动变阻器（变化范围0～10Ω）电源（6 V,内阻1Ω）用电器件Z电键;导线若干（1）在下图乙方框中画出测量电路原理图,并将下图甲中的实物连成测量电路.（2）若把用电器件Z接入图丙所示的电路中,电流表的读数为1.8 A,电源输出电压恒为3 V,电阻R的电功率为W.（3）请分析表中的数据,探究该用电器件Z的电流随电压变化的规律是什么?答案（1）见下图（2）3.24（3）观察实验数据,猜想电流随电压变化的规律是I=kU n任选两组数据可列出0.8=k ·0.8n 1.25=k ·1n解得n =2,k =1.25 A/V 2也可代入其他组数据,在误差范围内,则I =1.25U 2.4.影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大.如图甲是某金属材料制成的电阻R 随摄氏温度t 变化的图象,图中R 0表示0℃时的电阻.若用该电阻与电池（E 、r ）、电流表R g 、滑动变阻器R ′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”,使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t 1<t 2,则t 1的刻度应在t 2的 侧（填“左”、“右”）;在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E 、R 0、k （R —t 图线斜率）及题中所涉及的物理量表示所测温度t 与电流I 的关系式t = .答案 右krR R R k ⅠE g +'++-5.（1）由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器.如图所示,试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有 . （2）利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约1.5 V ,符号 电压表:量程1 V ,内阻998.3Ω,符号电流表:量程为1 A ,符号 滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号 电阻箱:最大阻值99 999.9Ω,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内.要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的倍,电阻箱的阻值应为Ω.答案（1）H、R1、R2、ε（正对面积、板间距离、极板间的介质）（2）①见右图②2 998.36.某同学对黑箱（图所示）中的一个电学元件的伏安特性进行研究,通过正确测量,他发现该元件两端的电压U ab（U ab=U a-U b）与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律:①当-15 V<U ab<0 V时,I近似为零.②当U ab≥0时.U ab和I的实验数据见下表:（1）在图下中画出U ab≥0时该元件的伏安特性曲线.（可用铅笔作图）（2）根据上述实验事实,该元件具有的特性是 .（3）若将此黑箱接入如右图电路中,并在该电路的cd两端输入如下图（甲）所示的方波电压信号U cd,请在图下（乙）中定性画出负载电阻R L上的电压信号U ef的波形.答案（1）如下图所示（2）单向导电性（3）如下图所示7.甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值.实验器材有:待测电源E （不计内阻）,待测电阻R 1,待测电阻R 2,电压表 （量程为1.5 V ,内阻很大）,电阻箱R （0～99.99Ω）,单刀单掷开关S 1,单刀双掷 开关S 2,导线若干.（1）先测电阻R 1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U 2.则电阻R 1的表达式为R 1= .（2）甲同学已经测得电阻R 1=4.8Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.该同学的做法是:闭合S 1,将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如下图所示的RU 11-图线,则电源电动势E = V ,电阻R 2= Ω.（3）利用甲同学设计的电路和测得的电阻R 1,乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是:闭合S 1,将S 2切换到b ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了相应的111R R U +-图线,根据图线得到电源电动势E 和电阻R 2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围 （选填“较大”、“较小”或“相同”）,所以 同学的做法更恰当些.答案 （1）将S 2切换到b r U U U 112- （2）1.43（或710） 1.2（3）较小 甲8.现要按图1所示的电路测量一节旧干电池的电动势E （约1.5 V ）和内阻r （约20Ω）， 可供选择的器材如下：电流表A 1、A 2（量程0～500μA ，内阻约为500Ω），滑动变阻器R （阻值0～100Ω，额定电流1.0 A ），图1定值电阻R 1（阻值约为100Ω），电阻箱R 2、R 3（阻值0～999.9Ω），开关、导线若干.由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图1电路进行测量.（1）测量电流表A 2的内阻.按图2电路测量A 2的内阻，以下给出了实验中必要的操作. A .断开S 1B .闭合S 1、S 2C .按图2连接线路，将滑动变阻器R 的滑片调至最左端，R 2调至最大D .调节R 2，使A 1的示数为I 1，记录R 2的值E .断开S 2，闭合S 3F .调节滑动变阻器R ，使A 1、A 2的指针偏转适中，记录A 1的示数I 1请按合理顺序排列实验步骤（填序号）： .（2）将电流表A 2（较小量程）改装成电流表A （较大量程），如果（1）中测出A 2的内阻为468.0Ω，现用R 2将A 2改装成量程为20 mA 的电流表A ，应把R 2调为 Ω与A 2并联，改装后电流表A 的内阻R A 为 Ω.（3）利用电流表A 、电阻箱R 3测电池的电动势和内阻.用电流表A 、电阻箱R 3及开关S 按图1所示电路测电池的电动势和内阻，实验时，改变R 3的值，记录下电流表A的示数I .得到若干组R 3、I 的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E 和内阻r . a .请写出与你所作线性图象对应的函数关系式 . b .请在图3虚线框内坐标中作出定性图象.（要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示） c .图中 表示E .图中 表示r .图2图3答案 （1）CBFEDA （2）12 11.7（3）a .R 3+R A =ErⅠ-1b.如右图所示c .直线的斜率纵轴截距的绝对值与R A 的差9.为了测量两节串联干电池的电动势,某同学设计了如图所示的实验电路,其中E 是待测电池组,内阻不能忽略;V 1、V 2是两只量程都合适的电压表,内阻不是很大,且未知;S 1、S 2是单刀单掷开关;导线若干.（1）请根据电路图甲,在图乙中连线,将器材连成实验电路. （2）实验需要测量的物理量是 .（3）用测出的物理量,导出串联电池组电动势的表达式是 .答案 （1）如下图所示 （2）闭合S 1,V 1的读数U 1,V 2的读数U 2.再闭合S 2,V 1的读数U 1′. （3）E =1121U U U U -'' 10.（2008·九江质检）图1所示是“用伏安法测量电阻”的实验电路图,只是电压表未接入电 路中.图2是相应的实验器材,其中待测量的未知电阻R x 的阻值约为1 k Ω,电流表量程20 mA 、 内阻小于1Ω,电压表量程15 V 、内阻约1.5 k Ω,电源输出电压约12 V .滑动变阻器（甲） 的最大阻值为200Ω,乙的最大阻值为20Ω.（1）在图1的电路图中把电压表接到正确位置. （2）根据图1的电路图将图2的实物连成实验电路. （3）说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同? 答案 （1）如右图所示图1图2（2）如下图所示（3）滑动变阻器甲为粗调,滑动变阻器乙为细调.。
伏安法测电阻及电表改装
十、伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧， V
通常叫“外接法”
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧， V
通常叫“内接法”
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作 用,因此两种方法测量电阻都有误差．
十、伏安法测电阻的误差分析
1、电流表外接法
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
电压表示数 UAUR
1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.
但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
九、限流和分压电路的选取
2.分压式
Rx P
AR B
E
s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的 电压可调范围
0~E
分压式电路的特点:
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
>
R真
UR IR
V
A R
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误 差越小．所以该电路适合测量大电阻，即 RRA
内接法
外接法
电路图
误差 分析
电阻 测量值
适用 条件
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝IU测 测＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
R 测＝IU测 测＝RRx＋xRVRV<Rx
R1 R2 G
+
5V 15V
用两只完全相同的电流表,分别改装成一只 量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起
来接入电路中,如图所示,此时( C )
A.两只电表的指针偏转角相同 B.两只电表的指针都不偏转 C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
伏安法测电阻改装实验
新耀学校 刘春强
说课流程
一、设计思路 二、创新及作用 三、实验操作
设计思路
伏安法测电阻电路图：பைடு நூலகம்
改装后的电路图：
创新及作用
• 在缺少试验器材时，例如只有两个电压表 没有电流表时，我们也能够设计电路，顺 利的测出未知电阻的阻值。
• 通过改装实验，让学生自己体验、感知知 识的发生、发展过程，通过思维碰撞，培 养思维能力，知识的迁移能力，以及运用 知识解决实际问题的能力。
实验操作
实验器材：电压表两个，定值电阻一个， 导线若干，未知电阻，开关一个，干电池两节 实验原理:
根据电路图，完成实物连接。
注意：1，连接实物时，开关处于断开状态
2，闭合开关时，滑动变阻器处于最大 阻值处
3，电压表量程的选择，一用试触法， 二用欧姆定律判定。
4，通过移动滑动变阻器，记录三组数 据并计算出未知电阻阻值，求平均值减少实 验误差
结束语
由于本人水平有限，上面过程有许 多缺点和漏洞，希望各位多多批评 指正，谢谢
电气试验基础知识——电阻的测量
B. 转动选择开关使其尖端对准“100”挡
C. 转动选择开关使其尖端对准“10”挡
D. 转动选择开关使其尖端对准“1”挡
E. 转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡
F. 将两表笔分别接触R1的两端，读出阻值后，随即断开， G. 将两表笔分别接触R2的两端，读出阻值后，随即断开， H. 将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右 端的 “0”刻度。 所选操作的合理顺序是： D H F A H G E。
= Rg + r + R
Ig
Rg
G
注意：(1) 欧姆表的刻度与其他表刻度相
E
R
反且刻度不均匀
r
（2）欧姆表每次换档测电阻前都要
调零。不能带电测量。
（3）欧姆表中电池用久了，电动势 和内阻要改变，测出的电阻值有较大 的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻
某人用多用表 ×100Ω档按正确步骤测 量一电阻阻值，指针指示 位置如图4，则这电阻值 是1.20×103Ω ．如果要 用这个多用表测量一个约 200Ω的电阻，为了使测 量比较精确、选择开关应 选的欧姆档是___×__1_0
c．滑动变阻器：最大阻值10Ω
d．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω
e．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω
f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略 g．开关，导线若干
按照这位同学设计的实验方案，回答下列问题：
①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、
开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻
这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源 断开，不用手碰表笔的金属杆．
这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？
伏安法测电阻及电表改装
压接法。
•
若没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和
节能因素采用限流接法。
一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改装
成电压表,则该电压表的量程是
V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读
数大小为
V
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω） C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω） D.电压表V1：量程0—0.6A（内阻3KΩ） E.电流表V1：量程0—0.6A（内阻15Ω） F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12V
H.导线，电键.
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．
十、伏安法测电阻的误差分析 1、电流表外接法
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
电压表示数
UA UR
V
电流表示数
IAIRIVIR
A
R测
UV IA
<
R真
UR IR
R
说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即
适用 条件
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝IU测 测＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
R 测＝IU测 测＝RRx＋xRVRV<Rx
测量值小于真实值
Rx> RARV
Rx< RARV
十、伏安法测电阻电路选择
若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
R R 当
第二章 3 课时2 电压表和电流表的改装 伏安法测电阻的两种电路
课时2电压表和电流表的改装伏安法测电阻的两种电路[学习目标] 1.掌握将小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理.2.认识伏安法测电阻的两种电路.3.理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择和应用．1．电压表和电流表的改装(1)小量程电流表G(表头)的三个参量(2)电表改装原理①电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图1所示：图1②电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图2所示：图22．伏安法测电阻的两种电路(1)电流表外接法如图3甲所示，电压表测的电压等于电阻两端的电压，电流表测的电流大于通过电阻的电流，计算得出的电阻值小于电阻的真实值．图3(2)电流表内接法如图乙所示，电流表测的电流等于通过电阻的电流，电压表测的电压大于电阻两端的电压，计算得出的电阻值大于电阻的真实值．(3)待测电阻较小时，通常采用外接法；待测电阻较大时，通常采用内接法．(1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电压．(√)(2)电流表中并联的电阻的作用是分去一部分电压．(×)(3)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．(×)(4)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后，电阻和电流表两端的电压相等．(√)(5)测量小电阻时采用电流表内接法误差较小．(×)一、电压表和电流表的改装(1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何将该电流表改装成大量程的电压表？(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何将该电流表改装成大量程的电流表？答案(1)三个参数：内阻R g、满偏电流I g、满偏电压U g.U g＝I g R g.(2)需将表头串联一个阻值较大的分压电阻，改装成大量程的电压表．(3)需将表头并联一个阻值较小的分流电阻，改装成大量程的电流表．电压表、电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装成大量程电压表V小量程电流表G改装成大量程电流表A电路结构R的作用分压分流扩大量程的计算U＝I g(R＋R g)R＝UI g－R gI g R g＝(I－I g)RR＝I gI－I gR g电表的总内阻R V＝R g＋R R A＝RR gR＋R g使用并联在被测电路两端，“＋”接线柱接电势串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入较高的一端例1 有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω 解析 由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V(1)改装成量程为0～3 V 的电压表，当达到满偏时，分压电阻R 的电压U R ＝U －U g ＝2.97 V 所以分压电阻R ＝U R I g ＝2.970.003 Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V ＝R g ＋R ＝1 000 Ω.(2)改装成量程为0～0.6 A 的电流表，当达到满偏时，分流电阻R 的电流I R ＝I －I g ＝0.597 A 所以分流电阻R ＝U gI R≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A ＝R g RR g ＋R≈0.05 Ω.例2 图4为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O 、A 两接线柱时，量程为0～3 V ；当使用O 、B 两接线柱时，量程为0～15 V ，已知电流计的内阻R g ＝500 Ω，满偏电流I g ＝100 μA.求分压电阻R 1和R 2的阻值．图4答案 2.95×104 Ω 1.2×105 Ω解析 当使用O 、A 两接线柱时，量程为0～3 V ，即当U OA ＝3 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部只有R 1与“表头”串联，R 2不起作用，所以R 1＝U OA I g －R g ，代入数据得R 1＝2.95×104 Ω；当使用O 、B 两接线柱时，量程为0～15 V ，即当U OB ＝15 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部R 1、R 2与“表头”串联，所以R 2＝U OBI g－R g －R 1，代入数据得R2＝1.2×105Ω.例3(多选)如图5所示是有两个量程的电流表，当分别使用a和b、a和c接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0～1 A，另一个量程为0～0.1 A，表头内阻R g＝200 Ω，满偏电流I g＝2 mA，则()图5A．当使用a、b时量程为0～1 AB．当使用a、c时量程为0～1 AC．电阻R1的值约为0.41 ΩD．电阻R2的值约为0.41 Ω答案AC解析表头改装成电流表时需并联分流电阻，且分流电阻越小，改装后量程越大，可知使用a、b时量程为0～1 A，使用a、c时量程为0～0.1 A，故A正确，B错误；由并联电路各支路两端电压相等可得I g(R2＋R g)＝(I1－I g)R1，I g R g＝(I2－I g)(R1＋R2)，又I g＝2 mA，I1＝1 A，I2＝0.1 A，解得R1≈0.41 Ω，R2≈3.67 Ω，故C正确，D错误．二、电流表的内接法和外接法1．两种接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数U V＝U R＋U A＞U R电流表示数I A＝I RR测＝U VI A＞U RI R＝R真电压表示数U V＝U R电流表示数I A＝I R＋I V＞I RR测＝U VI A＜U RI R＝R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当R x≫R A时，采用内接法，当R x≪R V时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”．(2)公式计算法 当R V R x <R xR A即当R x ＞R A R V 时，用电流表内接法， 当R V R x >R xR A即当R x ＜R A R V 时，用电流表外接法， 当R x ＝R A R V 时，两种接法效果相同．(3)试触法：如图6，把电压表的可动接线端分别试接b 、c 两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法．图6例4 用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R 的阻值．某次按照如图7所示电路的测量情况：电流表的示数是5 mA ，电压表的示数是2.5 V ．则( )图7A ．电阻R 的值为500 ΩB ．电阻R 的值略大于500 ΩC ．电阻R 的值略小于500 ΩD ．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确 答案 C解析 根据欧姆定律可得：R ＝U I －R A ＝ 2.55×10－3 Ω－R A ＝500 Ω－R A ，即电阻R 的值略小于500 Ω，故C 对，A 、B 错；由R ≫R A 可知采用电流表内接的方法测量比较精确，故D 错． 针对训练 某同学用如图8甲所示电路测量电阻R x ，R x 的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻R x 的阻值约为1 Ω，应采用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路，误差会比较小．图8答案 偏小 甲解析电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为电压表和电阻的电流之和，即测得的电流偏大，根据欧姆定律知，测得的电阻偏小．若被测电阻R x的阻值约为1 Ω，该电阻远小于电压表内阻，故用电流表外接法测量误差较小，应采用题图甲所示电路．1．(电压表的改装)一只电流表的满偏电流I g＝2 mA，内阻R g＝500 Ω，把它改装成量程为0～3 V的电压表，下列说法中正确的是()A．需串联一个1 500 Ω的电阻B．需串联一个1 000 Ω的电阻C．需并联一个1 000 Ω的电阻D．改装后，电压表的内阻为1 000 Ω答案 B2．(电流表的改装)一电流表G的满偏电流I g＝2 mA，内阻为100 Ω.要把它改装成一个量程为0.4 A的电流表，则应在电流表G上()A．并联一个0.5 Ω的电阻B．并联一个100 Ω的电阻C．串联一个0.5 Ω的电阻D．串联一个100 Ω的电阻答案 A3．(电表的改装)两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的，表的量程是5 V，表的量程是15 V，把它们串联起来接入电路中，则()A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等B．它们的示数之比为1∶3，指针偏转角度相等C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1∶3D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3答案 B解析由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．4．(电表的改装)用伏安法测某一电阻：电压表示数为U ，电流表示数为I ，电阻测量值R ＝UI .如果采用如图9甲所示的电路，测量值为R 1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R 2，电阻的真实值为R 真，它们之间的关系是：R 1____R 真，R 2______R 真(填“>”“＝”或“<”)，这种误差属于________误差．图9答案 < > 系统解析 题图甲中电压表测量值为真实值，由于电压表分流作用电流表测量值偏大，故电阻测量值偏小；题图乙中电流表测量值为真实值，由于电流表分压作用电压表测量值偏大，故电阻测量值偏大，所以有R 1<R 真，R 2>R 真，这种误差属于系统误差．考点一 电表的改装1．(多选)关于将表头G 改装成大量程电流表或电压表，下列说法正确的是( ) A ．改装成电压表时应给表头串联一个阻值较大的电阻 B ．改装成电流表时应给表头并联一个阻值较小的电阻 C ．改装后表头G 自身的电阻会发生变化 D ．改装后表头G 本身的参量均不会发生变化 答案 ABD2．一个电流表的满偏电流I g ＝1 mA ，内阻为500 Ω，要把它改装成一个量程为10 V 的电压表，则应在电流表上( ) A ．串联一个10 kΩ的电阻 B ．并联一个10 kΩ的电阻 C ．串联一个9.5 kΩ的电阻 D ．并联一个9.5 kΩ的电阻 答案 C解析 把电流表改装成电压表，需要串联一个电阻分压，根据欧姆定律可得串联电阻阻值：R ＝U I g －R g ＝100.001Ω－500 Ω＝9 500 Ω＝9.5 kΩ，选C.3．磁电式电流表(表头)允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，其内阻R g ＝30 Ω，满偏电流I g ＝5 mA ，要将它改装成量程为0～3 A 的电流表，所做的操作是( )A ．串联一个570 Ω的电阻B ．并联一个570 Ω的电阻C ．串联一个0.05 Ω的电阻D ．并联一个0.05 Ω的电阻 答案 D解析 改装成电流表是要利用并联电路的分流原理扩大电流表的量程，根据欧姆定律可得：R 并＝I g R g I －I g ＝5×10－3×303－5×10－3Ω≈0.05 Ω，故选D.4．如图1所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G 和一个电阻箱R 组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )图1A ．G 甲是电流表，R 增大时量程增大B ．G 甲是电压表，R 增大时量程增大C ．G 乙是电流表，R 增大时量程增大D ．G 乙是电压表，R 增大时量程增大 答案 D解析 由题图甲可知，甲中G 与电阻箱R 并联，G 甲是电流表，R 增大时，电阻箱分担的电流减小，电流表量程减小，故A 、B 错；由题图乙可知，G 与电阻箱R 串联，G 乙是电压表，R 增大时，电阻箱分担的电压增大，电压表量程增大，故C 错，D 对． 考点二 电流表的内、外接5.(多选)用如图2所示的电路测量待测电阻R x 的阻值时，下列由电表产生误差的说法中，正确的是( )图2A ．电压表的内电阻越小，测量越精确B ．电流表的内电阻越小，测量越精确C ．电压表的读数大于R x 两端真实电压，R x 的测量值大于真实值D ．由于电流表的分流作用，使R x 的测量值小于真实值 答案 BC解析 该电路中电流表的读数为通过R x 的电流的真实值，电压表的读数为R x 两端的电压与电流表的电压之和，大于R x 两端的真实电压，根据欧姆定律知，R x 的测量值大于真实值，C 对，D 错；该电路中，R x 的测量值实际为R 测＝R x ＋R A ，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A 错，B 对．6．(多选)在图3中，甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R 的电路图，下列说法正确的是( )图3A ．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B ．甲中R 测>R 真，乙中R 测<R 真C ．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R ≪R V ，故此法测较小电阻更好D ．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R ≫R A ，故此法测较大电阻更好 答案 ACD解析 题图甲叫做电流表的外接法，题图乙叫做电流表的内接法，A 正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R ＝UI 可知，R 测＜R 真，R 越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由R ＝UI 知R 测＞R 真，R 越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B 错误，C 、D 正确．7.(多选)用伏安法测未知电阻R x 时，若不知R x 的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按图4所示接好，只空出电压表的一个接头K ，然后将K 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则( )图4A ．若电流表示数有显著变化，K 应接aB ．若电流表示数有显著变化，K 应接bC ．若电压表示数有显著变化，K 应接aD ．若电压表示数有显著变化，K 应接b 答案 BC解析 若K 从a 移到b 时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用明显，K 应接在b 处，故A 错误，B 正确；若K 从a 移到b 时，电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K 应接在a 处，故C 正确，D 错误．8．(2020·黄骅中学高二上月考)分别用如图5所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值，图甲两表的示数分别为3 V 、4 mA ；图乙两表的示数分别为4 V 、3.8 mA ，则待测电阻R x 的真实值( )图5A ．略小于1 kΩB ．略小于750 ΩC ．略大于1 kΩD ．略大于750 Ω答案 D解析 两种电路电压表示数变化更明显，说明电流表分压作用大，则采用电流表外接法误差较小，即采用题图甲电路误差小，根据欧姆定律可得，题图甲R x 的测量值为R x ＝U I ＝3 V 4 mA ＝750 Ω，且其真实值略大于此测量值，D 正确．9.一电压表由电流表G 和电阻R 串联而成，如图6所示．若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以改进( )图6A ．在R 上串联一个比R 大得多的电阻B ．在R 上串联一个比R 小得多的电阻C ．在R 上并联一个比R 小得多的电阻D ．在R 上并联一个比R 大得多的电阻答案 D解析 若电压表读数总比准确值稍小一些，说明电流偏小，即串联电阻R 稍大些，应在R 上并联一个比R 大得多的电阻，D 正确．10.如图7所示用电压表和电流表测电阻，R x 为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V ，电流表的读数是10.0 mA ，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么R x 的精确值为( )图7A ．457 ΩB ．350 ΩC ．360 ΩD ．1 200 Ω答案 A解析 通过电压表的电流I V ＝U R V ＝ 3.501.50×103 Ω＝73×10－3 A ，则R x ＝U I x ＝ 3.50(10.0－73)×10－3 Ω≈457 Ω，故选A.11．(多选)如图8是两个量程的电压表，当使用A 、B 两个端点时，量程为0～5 V ，当使用A 、C 两个端点时，量程是0～15 V ，已知表头内阻R g ＝300 Ω，满偏电流I g 为1 mA ，则( )图8A ．R 1＝4.7×103 ΩB ．R 1＝5×103 ΩC ．R 2＝1×104 ΩD ．R 2＝1.5×104 Ω答案 AC解析 R 1＝U 1I g －R g ＝51×10－3Ω－300 Ω＝4.7×103 Ω， R 2＝U 2I g －R g －R 1＝151×10－3 Ω－300 Ω－4.7×103 Ω＝1×104 Ω，A 、C 正确． 12．(多选)(2021·天津第二十中学期中)把两个相同的小量程电流表，分别改装成两个量程不同的大量程电流表A 1、A 2，若把A 1、A 2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图9所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和指针偏转角度的说法正确的是( )图9A．图甲中的A1、A2的示数相同B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同C．图乙中的A1、A2的示数相同，指针偏角不同D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同答案BC解析两电流表并联时电路如图所示，根据并联电路的特点可知两表头两端的电压相同，通过两表头的电流相同，故两表指针偏角相同，量程大的示数大，故B正确，A错误；两电流表串联时电路如图所示，根据串联电路的特点可知两电流表的示数相同，量程大的偏角小，故C正确，D错误．13.(多选)如图10所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是()图10A．A1的指针半偏时，A2的指针也半偏B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 AD．A1的读数为1 A时，干路中的电流为1.2 A答案AD解析电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，则流过两表头的电流相等，A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，A正确，B错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.2 A ，干路中的电流为1.2 A ，C 错误，D 正确．14.在如图11所示的电路中，小量程电流表G 的内阻R g ＝100 Ω，满偏电流I g ＝1 mA ，R 1＝900 Ω，R 2＝100999Ω.图11(1)当S 1和S 2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(2)当S 1和S 2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？ 答案 (1)电压表 0～1 V (2)电流表 0～1 A 解析 (1)S 1和S 2均断开时，电阻R 1与小量程电流表G 串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻R V ＝R g ＋R 1＝1 000 Ω，所以电压表两端的电压最高为： U ＝I g R V ＝0.001×1 000 V ＝1 V ，即改装成的电压表的量程为0～1 V .(2)S 1和S 2均闭合时，电阻R 1被短路，电阻R 2与小量程电流表G 并联，组成较大量程的电流表．当小量程电流表G 满偏时，通过R 2的电流为：I R 2＝I g R g R 2＝0.001×100100999A ＝0.999 A ，故改装成的电流表的电流最大为I ＝I R 2＋I g ＝0.999 A ＋0.001 A ＝1 A ，即改装成的电流表的量程为0～1 A.。
电表改装及电阻的测量资料
电表改装及电阻的测量学员姓名： 年级：高二 总课时数： 授课时段 学科教师：马传豹学 管 师：辅导科目：物理学 校：一、电表、电表的改装1.灵敏电流表G （1）三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。
②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。
③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压，大约零点几伏。
（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg 注意：电表就是电阻。
2.电压表（1）电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ，电阻R 叫分压电阻。
（2）电压表的内阻：Rv=Rg+R3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ，当改装成量程为I 的电流表时，应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ，电阻R 叫分流电阻。
（2）电流表的内阻：R A =Rg ×R/(R+Rg)()g gg g g gU U UI R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得：解得：GRIU gUG RIU-Ug R()g g g g g ggU I R I I R I R R I I ==-=-据并联电路的特点得：解得：I-I g U G RIR4.电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。
这时有：③当两表笔间接入电阻Rx时，电流表的电流为：当Rx改变时，Ix随着改变，将电流表表盘上Ix处表上对应的Rx值，就构成了欧姆表。
④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R中＝R内＝R+Rg+r因Ix与Rx 不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。
二、电阻的测量1.伏安法测电阻（1）原理：部分电路的欧姆定律。
（2）电流表外接法，如图4所示。
误差分析：ggEIR R r=++xg xEIR R r R=+++G+－RE r红表笔黑表笔RxV V X VA V X A VU R R UR RI R R I I=∠+-测真＝＝VAR图4G+－RE r红表笔黑表笔图1产生误差的原因：电压表V 分流。
第二章 4 课时2 电压表和电流表的改装 伏安法测电阻的两种电路
课时2电压表和电流表的改装伏安法测电阻的两种电路[学习目标] 1.掌握将小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理.2.认识伏安法测电阻的两种电路.3.理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择和应用．电压表和电流表1．小量程电流表G(表头)的三个参量2．电表改装原理(1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图1所示：图1(2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图2所示：图21．判断下列说法的正误．(1)电压表中串联的电阻的作用是分去一部分电流．(×)(2)电流表中并联的电阻的作用是分去一部分电压．(×)(3)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后，增大了原电流表的满偏电压．(×)(4)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后，电阻和电流表两端的电压相等．(√) 2．某同学在进行电阻测量时，需要将一满偏电流为50 μA、内阻阻值为800 Ω的小量程电流表G改装成量程为3 V的电压表，则需要选择一个阻值为________Ω的电阻与这一电流表________(选填“串”或“并”)联．答案 5.92×104串解析设小量程电流表的内阻为R g，量程为I g，需要串联电阻的阻值为R，电压表改装的原理图为：改装电压表需要串联大电阻来分压，根据串联电路规律：I g(R g＋R)＝3 V，代入数据可得：R ＝5.92×104Ω一、电压表和电流表的改装(1)小量程电流表有哪三个参数？三个参数之间有什么关系？(2)对于小量程电流表，其额定电压比较小，如何将该电流表改装成大量程的电压表？(3)对于小量程电流表，其额定电流比较小，如何将该电流表改装成大量程的电流表？答案(1)三个参数：内阻R g、满偏电流I g、满偏电压U g.U g＝I g R g.(2)需将表头串联一个阻值较大的分压电阻，改装成大量程的电压表．(3)需将表头并联一个阻值较小的分流电阻，改装成大量程的电流表．电压表、电流表的改装及其特点例1 有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？答案 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω 解析 (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V改装成量程为0～3 V 的电压表，当达到满偏时，分压电阻R 的电压U R ＝U －U g ＝2.97 V 所以分压电阻R ＝U R I g ＝2.970.003Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V＝R g＋R＝1 000 Ω.(2)改装成量程为0～0.6 A的电流表，当达到满偏时，分流电阻R的电流I R＝I－I g＝0.597 A所以分流电阻R＝U gI R≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A＝R g R≈0.05 Ω.R g＋R例2图3为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为0～3 V；当使用O、B两接线柱时，量程为0～15 V，已知电流计的内阻R g＝500 Ω，满偏电流I g＝100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值．图3答案 2.95×104 Ω 1.2×105 Ω解析 当使用O 、A 两接线柱时，量程为0～3 V ，即当U OA ＝3 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部只有R 1与“表头”串联，R 2不起作用，所以R 1＝U OAI g －R g ，代入数据得R 1＝2.95×104 Ω；当使用O 、B 两接线柱时，量程为0～15 V ，即当U OB ＝15 V 时，流过“表头”的电流为I g ，这时在表的内部R 1、R 2与“表头”串联，所以R 2＝U OBI g －R g －R 1，代入数据得R 2＝1.2×105 Ω.例3(多选)(2020·田家炳中学高二上期中)如图4所示是有两个量程的电流表，当分别使用a和b、a和c接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0～1 A，另一个量程为0～0.1 A，表头内阻R g＝200 Ω，满偏电流I g＝2 mA，则()图4A．当使用a、b时量程为0～1 AB．当使用a、c时量程为0～1 AC．电阻R1的值约为0.41 ΩD．电阻R2的值约为0.41 Ω答案AC解析表头改装成电流表时需并联分流电阻，且分流电阻越小，改装后量程越大，可知使用a、b时量程为0～1 A，使用a、c时量程为0～0.1 A，故A正确，B错误；由并联电路各支路两端电压相等可得I g(R2＋R g)＝(I1－I g)R1，I g R g＝(I2－I g)(R1＋R2)，又I g＝2 mA，I1＝1 A，I2＝0.1 A，解得R1≈0.41 Ω，R2≈3.67 Ω，故C正确，D错误．二、电流表的内接法和外接法1．两种接法的比较2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当R x≫R A时，采用内接法，当R x≪R V时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”．(2)公式计算法当R VR x<R xR A即当R x＞R A R V时，用电流表内接法，当R VR x>R xR A即当R x＜R A R V时，用电流表外接法，当R x＝R A R V时，两种接法效果相同．(3)试触法：如图5，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法．图5例4(2019·宿州市高二期末)用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R 的阻值．某次按照如图6所示电路的测量情况：电流表的示数是5 mA ，电压表的示数是2.5 V ．则( )图6A ．电阻R 的值为500 ΩB ．电阻R 的值略大于500 ΩC ．电阻R 的值略小于500 ΩD ．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确 答案 C解析 根据欧姆定律可得：R ＝U I －R A ＝ 2.55×10－3 Ω－R A ＝500 Ω－R A ，即电阻R 的值略小于500 Ω，故C 对，A 、B 错；由R ≫R A 可知采用电流表内接的方法测量比较精确，故D 错． 针对训练 (2018·清华附中期中)某同学用如图7甲所示电路测量电阻R x ，R x 的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻R x 的阻值约为1 Ω，应采用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路，误差会比较小．图7答案偏小甲解析电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为电压表和电阻的电流之和，即测得的电流偏大，根据欧姆定律知，测得的电阻偏小．若被测电阻R x的阻值约为1 Ω，该电阻远小于电压表内阻，故用电流表外接法测量误差较小，应采用题图甲所示电路.1．(电压表的改装)一只电流表的满偏电流I g＝2 mA，内阻R g＝500 Ω，把它改装成量程为0～3 V的电压表，下列说法中正确的是()A．需串联一个1 500 Ω的电阻B．需串联一个1 000 Ω的电阻C．需并联一个1 000 Ω的电阻D．改装后，电压表的内阻为1 000 Ω答案 B2．(电流表的改装)(2019·烟台市期末)一电流表G的满偏电流I g＝2 mA，内阻为100 Ω.要把它改装成一个量程为0.4 A的电流表，则应在电流表G上()A．并联一个0.5 Ω的电阻B．并联一个100 Ω的电阻C．串联一个0.5 Ω的电阻D．串联一个100 Ω的电阻答案 A3．(电表的改装)两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的，表的量程是 5 V，表的量程是15 V，把它们串联起来接入电路中，则()A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等B．它们的示数之比为1∶3，指针偏转角度相等C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为1∶3D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1∶3答案 B解析由于两个电压表是用相同的电流计改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的；刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，与量程成正比，故选项B正确，选项A、C、D错误．4．(电表的改装)(2019·重庆市高二期末)用伏安法测某一电阻：电压表示数为U，电流表示数为I ，电阻测量值R ＝UI .如果采用如图8甲所示的电路，测量值为R 1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R 2，电阻的真实值为R 真，它们之间的关系是：R 1____R 真，R 2______R 真(填“>”“＝”或“<”)，这种误差属于________误差．图8答案 < > 系统解析 题图甲中电压表测量值为真实值，由于电压表分流作用电流表测量值偏大，故电阻测量值偏小；题图乙中电流表测量值为真实值，由于电流表分压作用电压表测量值偏大，故电阻测量值偏大，所以有R 1<R 真，R 2>R 真，这种误差属于系统误差．考点一 电表的改装1．(多选)关于将表头G 改装成大量程电流表或电压表，下列说法正确的是( ) A ．改装成电压表时应给表头串联一个阻值较大的电阻 B ．改装成电流表时应给表头并联一个阻值较小的电阻 C ．改装后表头G 自身的电阻会发生变化 D ．改装后表头G 本身的参量均不会发生变化 答案 ABD2．(2020·大同阳高一中期中)一个电流表的满偏电流I g ＝1 mA ，内阻为500 Ω，要把它改装成一个量程为10 V 的电压表，则应在电流表上( ) A ．串联一个10 kΩ的电阻 B ．并联一个10 kΩ的电阻 C ．串联一个9.5 kΩ的电阻 D ．并联一个9.5 kΩ的电阻 答案 C解析 把电流表改装成电压表，需要串联一个电阻分压，根据欧姆定律可得串联电阻阻值：R ＝U I g －R g ＝100.001Ω－500 Ω＝9 500 Ω＝9.5 kΩ.3．(2019·马鞍山第二中学期末)磁电式电流表(表头)允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G ，其内阻R g ＝30 Ω，满偏电流I g ＝5 mA ，要将它改装成量程为0～3 A 的电流表，所做的操作是( ) A ．串联一个570 Ω的电阻 B ．并联一个570 Ω的电阻C．串联一个0.05 Ω的电阻D．并联一个0.05 Ω的电阻答案 D解析改装成电流表是要利用并联电路的分流原理扩大电流表的量程，根据欧姆定律可得：R并＝I g R gI－I g ＝5×10－3×303－5×10－3Ω≈0.05 Ω.4．如图1所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是()图1A．G甲是电流表，R增大时量程增大B．G甲是电压表，R增大时量程增大C．G乙是电流表，R增大时量程增大D．G乙是电压表，R增大时量程增大答案 D解析由题图甲可知，甲中G与电阻箱R并联，G甲是电流表，R增大时，电阻箱分担的电流减小，电流表量程减小，故A、B错；由题图乙可知，G与电阻箱R串联，G乙是电压表，R增大时，电阻箱分担的电压增大，电压表量程增大，故C错，D对．考点二电流表的内、外接5.(多选)用如图2所示的电路测量待测电阻R x的阻值时，下列由电表产生误差的说法中，正确的是()图2A．电压表的内电阻越小，测量越精确B．电流表的内电阻越小，测量越精确C．电压表的读数大于R x两端真实电压，R x的测量值大于真实值D．由于电流表的分流作用，使R x的测量值小于真实值答案BC解析该电路中电流表的读数为通过R x的电流的真实值，电压表的读数为R x两端的电压与电流表的电压之和，大于R x两端的真实电压，根据欧姆定律知，R x的测量值大于真实值，C 对，D错；该电路中，R x的测量值实际为R测＝R x＋R A，故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对．6．(多选)在图3中，甲、乙两图分别为测量灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是()图3A ．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法B ．甲中R 测>R 真，乙中R 测<R 真C ．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R ≪R V ，故此法测较小电阻更好D ．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R ≫R A ，故此法测较大电阻更好 答案 ACD解析 题图甲叫做电流表的外接法，题图乙叫做电流表的内接法，A 正确；题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由R ＝UI 可知，R 测＜R 真，R 越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由R ＝UI 知R 测＞R 真，R 越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，B 错误，C 、D 正确．7.(多选)用伏安法测未知电阻R x 时，若不知R x 的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器按图4所示接好，只空出电压表的一个接头K ，然后将K 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则( )图4A ．若电流表示数有显著变化，K 应接aB ．若电流表示数有显著变化，K 应接bC ．若电压表示数有显著变化，K 应接aD ．若电压表示数有显著变化，K 应接b 答案 BC解析 若K 从a 移到b 时，电流表读数有显著变化，说明电压表的分流作用明显，K 应接在b 处，故A 错误，B 正确；若K 从a 移到b 时，电压表读数有显著变化，说明电流表的分压作用明显，K 应接在a 处，故C 正确，D 错误．8．(2019·黄骅中学高二上月考)分别用如图5所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值，图甲两表的示数分别为3 V 、4 mA ；图乙两表的示数分别为4 V 、3.8 mA ，则待测电阻R x 的真实值( )图5A ．略小于1 kΩB ．略小于750 ΩC ．略大于1 kΩD ．略大于750 Ω答案 D解析 两种电路电压表示数变化更明显，说明电流表分压作用大，则采用电流表外接法误差较小，即采用题图甲电路误差小，根据欧姆定律可得，题图甲R x 的测量值为R x ＝U I ＝3 V 4 mA＝750 Ω，且其真实值略大于此测量值，D 正确．9.一电压表由电流表G和电阻R串联而成，如图6所示．若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以改进()图6A．在R上串联一个比R大得多的电阻B．在R上串联一个比R小得多的电阻C．在R上并联一个比R小得多的电阻D．在R上并联一个比R大得多的电阻答案 D解析若电压表读数总比准确值稍小一些，说明电流偏小，即串联电阻R稍大些，应在R上并联一个比R大得多的电阻．10．(2020·孝义市高二期中)如图7所示用电压表和电流表测电阻，R x为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么R x的精确值为()图7A．457 ΩB．350 ΩC．360 ΩD．1 200 Ω答案 A解析通过电压表的电流I V＝UR V＝ 3.501.50×103Ω＝73×10－3A，则R x＝UI x＝ 3.50(10.0－73)×10－3Ω≈457 Ω，故选A.11．(多选)如图8是两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0～5 V，当使用A、C两个端点时，量程是0～15 V，已知表头内阻R g＝300 Ω，满偏电流I g为1 mA，则()图8A ．R 1＝4.7×103 ΩB ．R 1＝5×103 ΩC ．R 2＝1×104 ΩD ．R 2＝1.5×104 Ω答案 AC解析 R 1＝U 1I g －R g ＝51×10－3 Ω－300 Ω＝4.7×103 Ω R 2＝U 2I g －R g －R 1＝151×10－3 Ω－300 Ω－4.7×103 Ω＝1×104 Ω. 12．如图9所示，用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A 和电压表V ，分别将其串联和并联在一起，然后接入电路中．通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是( )图9A ．图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等B ．图甲中电压表的指针偏角比电流表的小C ．图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等D ．图乙中电压表的指针偏角比电流表的小答案 D解析 题图甲中，由于电流表中的电流计是并联在电路中，电压表中的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，由于电流表中的定值电阻分流，通过电流表中电流计的电流小于通过电压表中电流计的电流，所以电压表的指针偏角比电流表的大，A 、B 错误；题图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻分压，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以题图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，C错误，D正确．13.(多选)如图10所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0～3 A)和电流表A2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是()图10A．A1的指针半偏时，A2的指针也半偏B．A1的指针还没有满偏，A2的指针已经满偏C．A1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 AD．A1的读数为1 A时，干路中的电流为1.2 A答案AD解析电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，流过两表头的电流相等，A1的指针半偏时，A2的指针也半偏，A正确，B错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1，A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.2 A ，干路中的电流为1.2 A ，C 错误，D 正确．14.在如图11所示的电路中，小量程电流表G 的内阻R g ＝100 Ω，满偏电流I g ＝1 mA ，R 1＝900 Ω，R 2＝100999Ω.图11(1)当S 1和S 2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？(2)当S 1和S 2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？ 答案 (1)电压表 0～1 V (2)电流表 0～1 A 解析 (1)S 1和S 2均断开时，电阻R 1与小量程电流表G 串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻R V ＝R g ＋R 1＝1 000 Ω，所以电压表两端的电压最高为： U ＝I g R V ＝0.001×1 000 V ＝1 V ，即改装成的电压表的量程为0～1 V .(2)S 1和S 2均闭合时，电阻R 1被短路，电阻R 2与小量程电流表G 并联，组成较大量程的电流表．当小量程电流表G 满偏时，通过R 2的电流为：I R 2＝I g R g R 2＝0.001×100100999A ＝0.999 A ，故改装成的电流表的电流最大为I ＝I R 2＋I g ＝0.999 A ＋0.001 A ＝1 A ，即改装成的电流表的量程为0～1 A.。
伏安法测电阻及表的改装
伏安法测电阻及表的改装1．在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图所示的电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是 ( ) A ．灯泡中灯丝已烧断 B ．滑片接触不良C ．灯泡内部短路D ．滑动变阻器A 端接触不良2．在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S 闭合后 ( ) A ．通过L 1的电流为通过L 2的电流的2倍 B ．L 1的电阻为7.5 Ω C ．L 1消耗的电功率为0.75 W D ．L 2消耗的电功率为0.375 W3．(2008·天津高考)用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路，请将图中实物连接成为实验电路． 微安表μA(量程200 μA ，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约10 kΩ)； 电阻R 0(阻值约 20 kΩ)；滑动变阻器R (最大阻值50 Ω，额定电流1 A)； 电池组E (电动势3 V ，内阻不计)； 开关S 及导线若干．4．下表中所列数据是测量小灯泡U －I 关系的实验数据：(1)分析上表内的实验数据可知，应选用的实验电路图是图中的________(填“甲”或“乙”)； (2)试分析所选实验电路图存在误差的原因．5．(2010·华南师大附中模拟)有一个标有“12 V,24 W ”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：A．直流电源15 V(内阻可不计)B．直流电流表0～0.6 A～3 A(内阻0.5 Ω、0.1 Ω)C．直流电流表0～300 mA(内阻约5 Ω)D．直流电压表0～3 V～15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ)E．直流电压表0～25 V(内阻约200 kΩ)F．滑动变阻器10 Ω、5 AG．滑动变阻器1 kΩ、3 A(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验，需要从上述器材中再选用________(用序号字母表示)．(2)在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图．(3)若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如上图所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是________(4)如果灯丝电阻与(t＋273)的大小成正比，其中t为灯丝摄氏温度值，室温t＝27℃，则正常发光时灯丝的温度是________℃.6．(2010·盐城模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．(2)某同学测出电源和小电珠的U－I图线如图实－8－14所示，将小电珠和电阻R串联后接到电源上，要使电路中电流为1.0 A，则R＝________Ω.(3)某同学在实验中还测出a 、b 、c 三种元件的伏安特性曲线分别如图中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是 A ．a 可以作为标准电阻使用 B ．b 能作为标准电阻使用 C ．b 的阻值随电压升高而增大 D ．c 的阻值随电压升高而增大7.如图所示的电路测量待测电阻R X 电阻时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是 （ ） A. 由于电压表的分流作用,使电阻值的测量值小于真实值 B. 由于电流表的分压作用,使电阻值的测量值小于真实值C. 电压表的内电阻越大,测量越精确 D .电流表的内电阻越大,测量越精确 8．如上图所示的电路待测电阻R X 电阻,已知电压表的读数为20V, 电流表读数为0.4A, 电压表的的内电阻为2.0╳103Ω,电流表的的内电阻为1.0╳10-2Ω,待测电阻R X 的测量值为 Ω,其真实值为 Ω. 9．将滑动变阻器作分压器使，如图7所示A 、B 为分压器的输出端，若把变阻器的滑动能片放在变阻器正中，则（ ）A.空载时输出电压U U AB CD2 B.接上负载时，输出电压U UAB CD＜2C.负载电阻R 越大，U AB 越接近U CD 2D.负载电阻R 越小，U AB 越接近U CD210．（2001年全国高考理综）实验室中现在器材如实物图1所示，有： 电池E ，电动势约10V ，内阻约1Ω； 电流表A 1，量程10A ，内阻r 1约0.2Ω； 电流表A 2，量程300mA ，内阻约5Ω； 电流表A 3，量程为250mA ，内阻约5Ω；电阻箱R 1，最大值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω； 滑动变阻器R 2，最大阻值100Ω；开关S ，导线若干。
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1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单.
2.电能损耗较小.
九、限流和分压电路的选取
2.分压式
Rx
P AR B
E
s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
分压式电路的特点:
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
•
(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值R，且实验要求的电压变化范围较大(或要求
测量多组数据)时，必须采用分压接法。
•
(3)若采用限流接法，电路中实际电压(电流)总是超过实验仪器的量程时，只能采用分压接法
。
•
若没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因
(3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为 单位，小数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4…
九、限流和分压电路的选取
Rx 1.限流式
P
E
s
AR B
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
Rx E ~ E Rx R
限流式电路的特点:
九、限流和分压电路的选取
可调范围 变阻器
电能损耗
限流式
Rx E ~ E Rx R
较大阻值
较小
分压式
0~E
较小阻值 较大
若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路
如无此要求，即
R＞2Rx，应选择限流式电路 R＜1/2Rx，应选择分压式电路
• 下列三种情况必须选用分压接法
•
(1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时必须采用分压接法。
分压电阻R1=
Ω, R2= Ω
4.94X104
105
R1
R2
G
+
5V
15V
用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起来接入 电路中,如图所示,此时( )
C
A.两只电表的指针偏转角相同 B.两只电表的指针都不偏转 C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
A
V
s
八、电流表和电压表的读数
读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估读方法如下：
(1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一.
(2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读数要估读到最小分度的，即不足半格的略去，超过 半格的要按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面有两位，尾数可能为0、1、2、3…
I
Ig Ig
Rg
R Rg n 1
U
I
Ig Rg
I A
U IR R
小结 1）若要将电流表G改装成一个量程为Ug的n倍的电压表V，需要串联电阻的阻值为
R(n1)Rg
2）若要将电流表G改装成一个量程为Ig的n倍的电流表A，需要并联的电阻的阻值为
R Rg n 1
如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的
V
Rx A
(a)
V
Rx A
(b)
测量值小于真实值
Rx> RARV
Rx< RARV
十、伏安法测电阻电路选择
若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
当
R R x
V 时，选用电流表内接法．
RA Rx
当
R R x
V 时，选用电流表外接法．
RA Rx
Rx RVRA 用内接法．
即
Rx RVRA 用外接法．
实值
如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真
,测量值为
,真实值为 .
小 125Ω
100Ω
R
c
A
d
V
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用
(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用
值Rx=
.
图测得Rx的误差较小,测量
1000Ω
（a）
Rv=3.0KΩ
二、改装电流表 串联能改成大量程电流表吗？为什么？
U
I
Ig Rg
IR R R并=0.050Ω
RA=0.050Ω
I A U
改装大量程电压表时 在表头串联一个阻值较大的电阻
R(n1)Rg
U
Ug
UR
V
Ig
Rg
R
U
改装大量程电流表时
在表头上并联一个阻值较小的电阻
IgRg (IIg)R
R
RU I
十、伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
V
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
V
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．
十、伏安法测电阻的误差分析 1、电流表外接法
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
电压表示数
UA UR
V
电流表示数
IAIRIVIR
A
R测
UV IA
<
R真
UR IR
R
说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即
RRV
十、伏安法测电阻的误差分析 2、电流表内接法
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
电压表示数
U VU RR AU R
电流表示数
IA IR
R测
UV IA
>
R真
UR IR
V
A R
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即
RRA
内接法
外接法
电路图
误差 分析
电阻 测量值
适用 条件
电流表分压
U 测＝Ux＋UA
R 测＝IU测 测＝Rx＋RA>Rx
测量值大于真实值
电压表分流
I 测＝Ix＋IV
R 测＝IU测 测＝RRx＋xRVRV<Rx
伏安法测电阻及电表改装资料
2020/11/26
1
1、作用： 测量微小电流和电压
2. 三个主要参数 ①内阻:电流计内阻Rg ②量程：满偏电流 Ig
③满偏电压Ug
Ug IgRg
3.电路图符号：
1
2
0
3
mA
G
一、改装电压表 并联能改成大量程电压表吗？为什么？Leabharlann UUgUR
V
Ig
Rg
R
U
R串=2.97X103Ω
素采用限流接法。
一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改装成电压
表,则该电压表的量程是
V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为
V
1
0.80
0.5Ｖ 50
1Ｖ 100
十、伏安法电阻
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出 电阻的阻值R，